李彬

摘要：環(huán)網(wǎng)供電以其經(jīng)濟性和可靠性成為配電網(wǎng)絡電纜化的首選形式。城市配網(wǎng)的發(fā)展使環(huán)網(wǎng)供電的形式在用戶供電方案中占越來越大的比例，環(huán)網(wǎng)柜作為環(huán)網(wǎng)供電的主設備，越來越受到供電部門和用戶的重視。作者探析環(huán)網(wǎng)柜功能結構和運用選型要點，分析環(huán)網(wǎng)柜在10kV配網(wǎng)改造中施工和運行維護的應用。

關鍵詞：環(huán)網(wǎng)柜，10KV配網(wǎng)應用，運行維護

前言

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和技術的進步，城市電網(wǎng)線路發(fā)生了巨大變化，形成眾多的用電負荷密集區(qū)，城網(wǎng)中采用電纜化供電已成為配電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢。舊的供電方式已難以滿足城市發(fā)展的需要，因此產(chǎn)生更先進、更實用的電器設備—環(huán)網(wǎng)柜，也被稱為戶外小型開閉站，其具有占地面積小、配置靈活、供電可靠、安裝、調(diào)試時間短、造價低等優(yōu)點。

1環(huán)網(wǎng)柜系統(tǒng)功能結構及布局

1·1環(huán)網(wǎng)柜原理

環(huán)網(wǎng)柜是負荷開關柜和組合電器柜應用于環(huán)網(wǎng)供應單元的通稱，應用現(xiàn)代電子技術與傳感技術，將10kV開關柜，斷路器，負荷開關，TA、TV及計量儀表等裝置于一體，使城網(wǎng)一二次系統(tǒng)的集成化與裝配模塊化，實現(xiàn)電力設備的監(jiān)測、保護、控制、計量，達到優(yōu)化管理。提高電網(wǎng)運行的水平及可靠性。

1.2環(huán)網(wǎng)柜的組成及性能指標

10kV戶外箱式環(huán)網(wǎng)柜，又稱環(huán)網(wǎng)供電單元（簡稱環(huán)網(wǎng)柜），每個環(huán)網(wǎng)供電單元由3～6路開關共箱組成，接線方式靈活多樣，可以滿足不同配電網(wǎng)絡節(jié)點的需求。由于開關裝置和硬母線密閉在同一個不銹鋼金屬外殼內(nèi)，采用SF6作為滅弧介質和絕緣介質，開關采用三相聯(lián)動的三工位SF6負荷開關或斷路器，其額定電流可達1250A，短時耐受電流可達25kA/3S。由于這種特殊的排列結構，環(huán)網(wǎng)柜具有如下特點：戶外型、全絕緣、全密封結構，能適應任何惡劣環(huán)境;體積小、結構輕、結構緊湊，占地小;安裝簡單，操作方便，安全可靠、免維護;具有電動和手動操作機構，配FTU后即可實現(xiàn)配電自動化。由于它體積小、技術指標先進，完全可以取代常規(guī)的開閉所，從而減少占地面積和縮短出線電纜長度，降低整體造價和維護費用，因而廣泛應用于舊城區(qū)線路改造、街道、居民區(qū)、繁華商業(yè)中心等。

1.3系統(tǒng)功能

1.3.1操作功能模塊化，設置了短路器單元模塊，還有負荷開關、熔斷器組合單元及負荷開關單元模塊。在負荷開關中：有開合、隔離、接地三大功能結構合一的三工位開關，并且有閉鎖裝置，可有效防止帶負荷接地與帶接地合閘等誤操作;也有使開合、隔離兩大功能結構合一的二工位開關配接地開關組合的結構。

1.3.2環(huán)境適應性模塊化，根據(jù)不同的運行要求，柜內(nèi)部可任意組合加熱、降溫、除濕、排風等裝置。

1.3.3電纜接線模塊化，電纜插頭有硅橡膠預制型及其它形式，可隨不同情況選擇。

1.3.4聯(lián)鎖裝置模塊化，采用了帶電顯示器聯(lián)用電磁鎖，以及多種機械聯(lián)鎖裝置，保證安全可靠。

1.4配網(wǎng)結構布局

做為電能接受與分配的環(huán)網(wǎng)柜，可根據(jù)現(xiàn)場實際進行設計，根據(jù)不同方案任意連接組合，完成不同配電任務;也可做為配電線路上自動分合控制設備或城市環(huán)網(wǎng)供電的組成單元。

2環(huán)網(wǎng)柜選型及實際配網(wǎng)應用

2.1環(huán)網(wǎng)柜電氣接線方式

環(huán)網(wǎng)柜是由負荷開關柜與組合電器柜組成，電氣接線模塊化，操作功能模塊化。環(huán)網(wǎng)柜的電氣接線方式根據(jù)不同的電氣接線靈活搭配組合，實現(xiàn)不同功能的環(huán)網(wǎng)供電與電能的分配。

2.2環(huán)網(wǎng)柜的選型

環(huán)網(wǎng)柜的型號可謂多種多樣，其所實現(xiàn)的功能也各盡不同，其主要實現(xiàn)的是接受電能與分配電能作用，可用于雙電源環(huán)網(wǎng)供電及終端供電。環(huán)網(wǎng)柜通過IS輸入、輸出的接線，接入電纜線路干線及分歧線路;DD/NS雙電源負荷開關可環(huán)網(wǎng)供電;PF帶熔斷器保護應用在直供箱變線路，可防箱變發(fā)生故障而越級跳閘;由高壓測量裝置可衡量環(huán)網(wǎng)線路供電能量分配等。若把環(huán)網(wǎng)柜應用到自動化線路當中，可配置具有“四遙”功能的環(huán)網(wǎng)柜（即：遙控、遙測、遙信、遙調(diào)），由一次設備（斷路器、負荷開關等）與二次設備的保護裝置、電源、FTU監(jiān)控、自動化軟件等組成;各環(huán)網(wǎng)柜與開關柜所配置的遠方控制單元（FTU）經(jīng)信接口和傳輸線路（光纖或通信電纜等）與主控機相連，則環(huán)網(wǎng)柜可迅速自動檢測線路故障，自動隔離故障段，自動恢復非故障區(qū)供電。城市電網(wǎng)中的應用可根據(jù)實際不同程度的需要，選擇相應功能的環(huán)網(wǎng)柜進行合理組合。

2.2.1設備選型應考慮經(jīng)濟性和可靠性的協(xié)調(diào)。目前全進口環(huán)網(wǎng)柜性能指標最好、可靠性最高，但價格也最高;國產(chǎn)環(huán)網(wǎng)柜價格較低，但性能指標低、可靠性不高;建議采用價格適中、性能指標及可靠性都還不錯的合資環(huán)網(wǎng)柜。

2.2.2環(huán)網(wǎng)柜回路數(shù)宜為3～6回較合適，便于用戶分布，路數(shù)太多將造成出線電纜過長。

2.2.3考慮與配電自動化配合，選用斷路器而不用負荷開關;帶電動操作機構或PT的環(huán)網(wǎng)柜應配置配電自動化監(jiān)控單元或預留接口。

2·3實際應用

某地區(qū)擴建改造，臨近的四條10kV架空線路要改造成電纜線路。所以大量采用環(huán)網(wǎng)柜在配網(wǎng)中應用，使城市電網(wǎng)電能分配更加靈活。首先選擇帶有計量裝置的聯(lián)絡環(huán)網(wǎng)柜實現(xiàn)4條線路的聯(lián)絡與計量，其次選擇四臺環(huán)網(wǎng)柜應用在線路上實現(xiàn)供電功能。環(huán)網(wǎng)柜按設計要求進行安裝，電纜敷設完畢后，電纜終端頭進行制作并與環(huán)網(wǎng)柜安裝接引。由環(huán)網(wǎng)柜的供電方式可避免因用戶側故障導致主線路停電，縮小停電范圍，提高供電可靠性。如果環(huán)網(wǎng)柜的負荷側發(fā)生故障，熔斷器將會熔斷，相應的負荷開關動作跳閘，將故障線路與主線路斷開，對主線路環(huán)網(wǎng)運行不影響，待故障排除后，合上負荷開關，可恢復供電;對停電檢修帶來方便，可直接對環(huán)網(wǎng)柜操作，斷開相應的負荷開關，進行該線路停電檢修，而其它分段線路可正常供電，縮小停電檢修范圍，提高供電可靠率。

3環(huán)網(wǎng)柜維護

環(huán)網(wǎng)柜的模塊化設計，充氣柜開關是一個完全封閉的系統(tǒng)，其所有帶電部件及開關封閉在殼體內(nèi)，整個開關裝置不受外部條件影響，可以確保運行的可靠性和人身安全，實現(xiàn)開關免維護。若有避雷器裝置應對其每年進行一次預防性試驗。環(huán)網(wǎng)柜在城市電網(wǎng)中的應用不僅給城市電網(wǎng)的發(fā)展帶來新的生機，更加靈活的供應電能，而且將會在今后的城市電網(wǎng)供電中發(fā)揮更大的作用。

3.1環(huán)網(wǎng)柜作為電纜線路的節(jié)點，接線靈活，操作方便。而分支箱不能直接對每路進行操作，僅作為電纜分支使用，因而分支箱不宜使用在主干網(wǎng)。

3.2預留回路數(shù)便于今后擴展。預留方式可在環(huán)網(wǎng)柜、電纜分支箱或環(huán)網(wǎng)型箱式變預留出線路數(shù)，也可由主干電纜開斷接入新的環(huán)網(wǎng)柜。

3.3應配備接于母線上的PT，它不僅作為電動操作的電源，還可為實現(xiàn)配電饋線自動化的監(jiān)控終端提供電源。

3.4若未實現(xiàn)配電自動化的區(qū)段，應在電纜側加裝短路故障指示器，以提高短路故障段查找的速度。

3.5基礎與電纜溝之間應封堵，以改善戶外運行條件，延長設備使用壽命。

3.6操作環(huán)網(wǎng)柜時要認真檢查各種指示信號，對有壓力的開關，發(fā)現(xiàn)壓力不足時嚴禁操作。

結語

近年來，國家投入巨額資金進行城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設與改造，然而舊城區(qū)配電線路的改造卻成為棘手的問題。舊城區(qū)配電線路建設年代較早，建設標準與現(xiàn)代需求相比相對較低下，設備老化嚴重，迫切要求對原有電力

線路進行改造。但受架空線路走廊和景觀要求限制，很多的電力線路需改造為電纜線路，狹小的街巷缺乏開閉所作為負荷分配的轉供點，而10kV戶外箱式環(huán)網(wǎng)柜能在配電節(jié)點中起著分支、分段、聯(lián)絡的功能，在城市電網(wǎng)改造中得到了廣泛的應用。

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